Rewolucja w napędzie bezzałogowców. Silnik pulsacyjny odmieni świat dronów
W swoim dążeniu do uproszczenia i obniżenia kosztów napędu odrzutowego wywodząca się z uniwersytetu firma Wave Engine Corporation opracowała nowoczesny, cyfrowo kontrolowany silnik pulsacyjny do bezzałogowych statków powietrznych, czyli latających dronów. W przeciwieństwie do tradycyjnych silników odrzutowych ten innowacyjny projekt nie wykorzystuje żadnych ruchomych części i m.in. dlatego obiecuje zrewolucjonizować napęd maszyn lotniczych. Co najważniejsze, nie jest to dopiero zapowiedź rewolucji czy ogłoszenie prototypu, bo tak się składa, że Wave Engine Corporation przetestowało ten silnik w marcu, a w lipcu zaczęło dostarczać klientom pierwsze jednostki.
Czytaj też: Jeden z największych silników świata działa na wodór. Kolos zwiastuje coś rewolucyjnego
We wtorek firma Wave Engine Corporation ogłosiła dostarczenie pierwszych silników J-1 do nieokreślonego wprawdzie, ale ponoć “głównego kontrahenta lotniczego na kontrakcie z rządem USA”. Firma wspomniała również, że inni klienci pracują nad integracją silników J-1 z ich projektami dronów, więc to pewne, że kwestią czasu jest zobaczenie pierwszych wojskowych bezzałogowców, latających z tą unikalną formą napędu. Zwłaszcza że nie jest to byle silnik, jako że przypominający wyglądem puzon umiejscowiony na górze kadłuba drona, J-1 został stworzony do wyjątkowo szybkich bezzałogowców o maksymalnej masie do 90 kg. Sam waży 8,2 kg i mierzy 14 x 32 x 163 cm, a może działać na różnych paliwach, a w tym benzynie, E85 bioetanolu lub paliwie lotniczym na bazie nafty, generując podczas lotu do 245 niutonów ciągu.
Czytaj też: Silniki przyszłości zyskają na nowym stopie. Ma właściwości, o jakich mogliśmy pomarzyć
W przeciwieństwie do tradycyjnych silników odrzutowych złożonych z ruchomych komponentów, silnik pulsacyjny firmy Wave eliminuje całkowicie potrzebę stosowania ruchomych części. Zamiast tego opiera się wyłącznie na falach ciśnienia napędzanych spalaniem, które wypychają gorące gazy i tworzą ciąg. Proces spalania odbywa się przerywanie, bo gdy paliwo i powietrze zapalają się w komorze, zwiększając temperaturę i ciśnienie, co wypycha gorące gazy z obu końców rury, generując tym samym ciąg. Ten proces powoduje częściową próżnię, która wciąga świeże powietrze z zewnątrz, rozpoczynając cykl na nowo dla następnej sekwencji spalania.
Technologia silnika pulsacyjnego istnieje od początku XX wieku, ale firma Wave Engine Corporation zaktualizowała ją nowoczesnymi technologiami, takimi jak sterowanie elektroniczne, czyniąc ją odpowiednią dla rozwijającego się przemysłu dronów. Teraz ma oferować silniki zdolne, które rozwijają znaczne prędkości przy niższych kosztach i mogą być skalowane szybciej niż tradycyjne silniki odrzutowe. Dlatego zresztą tamtejsi inżynierowie pracują aktualnie nad większym silnikiem K-1, który obiecuje zapewniać do nawet 979 niutonów ciągu dla samolotów o wadze do 454 kg. Firma wierzy również, że jej technologia ma potencjał do większych zastosowań komercyjnych i nowej klasy szybkich VTOL (pionowego startu i lądowania), ale co do tego nie ma jeszcze większych konkretów.
Czytaj też: Walczą o “lepszą przyszłość dla silników spalinowych”. Producenci nie odpuszczą produkcji tego napędu
Jednak nie wszystko jest takie piękne, jak firma Wave Engine Corporation chce namalować. Silniki pulsacyjne, takie jak J-1, oferują kilka zalet w porównaniu do tradycyjnych silników odrzutowych, bo poza brakiem ruchomych części odznaczają się prostszym projektem, wysokim stosunkiem ciągu do masy, wspomnianą elastycznością paliwową, niskim kosztem produkcyjnym i nawet kompaktowym rozmiarem. Z drugiej jednak strony zużywają dużo paliwa i generują więcej hałasu, a to najpewniej nie jedyne wady, które dopiero ujrzą światło dzienne wraz z rozpowszechnianiem się J-1 w masowych zastosowaniach.